ITTO20010450A1

ITTO20010450A1 - ULTRASONIC WAVES TRANSCEIVER.

Info

Publication number: ITTO20010450A1
Application number: IT2001TO000450A
Authority: IT
Inventors: Shinji Amaike; Junshi Ota
Original assignee: Murata Manufacturing Co
Priority date: 2000-05-15
Filing date: 2001-05-15
Publication date: 2002-11-15
Also published as: US20020021056A1; DE10123612B4; JP2001326987A; ITTO20010450A0; JP3501100B2; DE10123612A1; DE10123612B9; CN1200525C; CN1325193A; US6593680B2

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Ricetrasmettitore di onde ultrasòniche", DESCRIPTION of the industrial invention entitled: "Ultrasonic wave transceiver",

CONTESTO DELL'INVENZIONE BACKGROUND OF THE INVENTION

1. Campo dell'invenzione 1. Field of the invention

La presente invenzione si riferisce ad un ricetrasmettitore di onde ultrasoniche utilizzato, ad esempio, come sensore di prossimità e sensore posteriore in campo automobilistico. The present invention refers to an ultrasonic wave transceiver used, for example, as a proximity sensor and rear sensor in the automotive field.

2. Descrizione dello stato dell'arte anteriore Finora, è noto un ricetrasmettitore di onde ultrasoniche nel quale un elemento piezoelettrico vibrante è fissato alla superficie inferiore interna di un contenitore cilindrico dotato di un fondo e che utilizza la superficie inferiore esterna del contenitore come superficie ricetrasmettitore di onde ultrasoniche. Quando si utiliz-za un simile ricetrasmettitore di onde ultrasoniche come sensore in una automobile, se la portata del ricetrasmettitore di onde ultrasoniche nella direzione verticale è troppo ampia rispetto al suolo, le onde riflesse dal suolo vengono rivelate come rumore e se la portata in trasmissione/ricezione nella direzione orizzontale è troppo stretta, la portata di rivelazione presenta un punto cieco. Nessuno dei due fenomeni è desiderabile. Pertanto, è stato inventato un ricetrasmettitore di onde ultrasoniche disposto in modo tale che, se la sua portata in trasmissione/ricezione nella direzione verticale sia stretta mentre la portata in trasmissione/ ricezione nella direzione orizzontale è grande, formando la parte cava del contenitore in modo che sia lungo nella direzione verticale e corto nella direzione orizzontale, e realizzando inoltre una parte con pareti spesse e parti con pareti sottili sul fondo del contenitore. In questo tipo di ricetrasmettitore di onde ultrasoniche, ad esempio, formando una parte dalle pareti spesse con uno spessore di 0,75 mm e parti con pareti sottili con uno spessore di 0,3 mm sul fondo del contenitore nella direzione verticale, dal diametro di 18 mm, e disponendo le parti dalle pareti sottili nella direzione verticale, è possibile ottenere un ricetrasmettitore di onde Ultrasoniche nel quale la portata di trasmissione/ ricezione nella direzione verticale è dì 40°. 2. Description of the prior art So far, an ultrasonic wave transceiver is known in which a vibrating piezoelectric element is fixed to the lower internal surface of a cylindrical container provided with a bottom and which uses the lower external surface of the container as a transceiver surface. of ultrasonic waves. When using such an ultrasonic wave transceiver as a sensor in an automobile, if the ultrasonic wave transceiver's range in the vertical direction is too wide in relation to the ground, the waves reflected from the ground are detected as noise and the transmission range / reception in the horizontal direction is too narrow, the detection range has a blind spot. Neither phenomenon is desirable. Therefore, an ultrasonic wave transceiver has been invented so arranged that, if its transmit / receive range in the vertical direction is narrow while the transmit / receive range in the horizontal direction is large, forming the hollow part of the container in such a way which is long in the vertical direction and short in the horizontal direction, and also making a thick-walled part and thin-walled parts on the bottom of the container. In this type of ultrasonic wave transceiver, for example, forming a thick-walled part with a thickness of 0.75 mm and thin-walled parts with a thickness of 0.3 mm at the bottom of the container in the vertical direction, from the diameter of 18 mm, and by arranging the thin-walled parts in the vertical direction, it is possible to obtain an ultrasonic wave transceiver in which the transmission / reception range in the vertical direction is 40 °.

La figura 9 illustra un esempio di un ricetrasmettitore di onde ultrasoniche 1 utilizzato come sensore posteriore in un autoveicolo. La portata di trasmissione/ricezione è espressa da un angolo completo alla metà del valore massimo. Questo "angolo completo alla metà del valore massimo" si riferisce ad un angolo formato in entrambe le direzioni nelle quali avviene una riduzione di 20.1og0,5 dB (circa 6 dB) nella sensibilità di trasmissione/ricezione rispetto alla sensibilità di trasmissione/ricezione nella direzione opposta al fondo (la direzione a 0°). Figure 9 illustrates an example of an ultrasonic wave transceiver 1 used as a rear sensor in a motor vehicle. The transmit / receive range is expressed from a full angle to half of the maximum value. This "full angle at half the maximum value" refers to an angle formed in both directions in which there is a reduction of 20.1g0.5 dB (approximately 6 dB) in transmit / receive sensitivity compared to transmit / receive sensitivity in the direction opposite to the bottom (the direction at 0 °).

Tuttavia, in un simile ricetrasmettitore di onde ultrasoniche convenzionale, dato che le caratteristiche di riverberazione sono instabili e che il tempo di riverberazione è lungo, le onde ultrasoniche riflesse da un oggetto adiacente al ricetrasmettitore di onde ultrasoniche possono interferire con la sua riverberazione, per cui vi sono casi in cui l'esistenza dell'oggetto adiacente non può essere rivelata e/o dove la distanza al corpo adiacente non può essere misurata. In particolare, quando delle gocce d'acqua aderiscono alla superficie ricetrasmittente, il tempo di riverberazione tende ad essere più lungo e quindi, si presenta un problema quando si utilizza questo ricetrasmettitore di onde ultrasoniche come sensore in un'autovettura, il sensore essendo esposto al vento ed alla pioggia. However, in such a conventional ultrasonic wave transceiver, since the reverberation characteristics are unstable and the reverberation time is long, the ultrasonic waves reflected from an object adjacent to the ultrasonic wave transceiver can interfere with its reverberation, so there are cases where the existence of the adjacent object cannot be revealed and / or where the distance to the adjacent body cannot be measured. In particular, when water droplets adhere to the transceiver surface, the reverberation time tends to be longer and therefore, a problem arises when using this ultrasonic wave transceiver as a sensor in a car, the sensor being exposed to the wind and rain.

DESCRIZIONE SOMMARIA DELL'INVENZIONE SUMMARY DESCRIPTION OF THE INVENTION

Pertanto, un obiettivo della presente invenzione è di fornire un ricetrasmettitore di onde ultrasoniche nel quale la portata di trasmissione/ricezione in almeno una direzione sia relativamente stretta e che presenti caratteristiche di riverberazione stabili. Therefore, an object of the present invention is to provide an ultrasonic wave transceiver in which the transmission / reception range in at least one direction is relatively narrow and which exhibits stable reverberation characteristics.

Conformemente alla presente invenzione, si prevede un ricetrasmettitore di onde ultrasoniche comprendente un contenitore cilindrico dotato di un fondo, un vibratore piezoelettrico fissato alla superficie inferiore interna del fondo del contenitore ed una superficie ricetrasmittente di onde ultrasoniche definita dalla superficie inferiore esterna del fondo del contenitore. In questo ricetrasmettitore di onde ultrasoniche, il fondo del contenitore comprende una parte con parete spessa sulla quale è fissato il vibratore piezoelettrico ed una parte con parete sottile, più sottile della parte con parete spessa. Se lo spessore della parte con parete spessa è tl, lo spessore della parte con parete sottile è t2, lo spessore di una parte laterale realizzata in modo continuo con la parte con parete sottile è A e valgono le equazioni x = t2/tl e Y = A/t2, questo ricetrasmettitore di onde ultrasoniche è realizzato in modo tale che x e y siano contenuti nella portata definita dalla equazioni seguenti: In accordance with the present invention, an ultrasonic wave transceiver is provided comprising a cylindrical container provided with a bottom, a piezoelectric vibrator fixed to the lower internal surface of the container bottom and an ultrasonic wave transceiver surface defined by the external lower surface of the container bottom. In this ultrasonic wave transceiver, the bottom of the container comprises a thick-walled part on which the piezoelectric vibrator is attached and a thin-walled part, which is thinner than the thick-walled part. If the thickness of the thick-walled part is tl, the thickness of the thin-walled part is t2, the thickness of a side part made continuously with the thin-walled part is A and the equations x = t2 / tl and Y hold. = A / t2, this ultrasonic wave transceiver is designed in such a way that x and y are contained within the range defined by the following equations:

I precedenti obiettivi, caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno meglio dalla seguente descrizione dettagliata delle realizzazioni preferenziali dell'invenzione, fornita con riferimento ai disegni allegati. The foregoing objects, features and advantages of the present invention will become clearer from the following detailed description of the preferential embodiments of the invention, provided with reference to the attached drawings.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

La figura 1 rappresenta una vista sche-matica in sezione illustrante un ricetrasmettitore di onde ultrasoniche conforme ad una realizzazione della presente invenzione; 1 is a schematic sectional view illustrating an ultrasonic wave transceiver according to an embodiment of the present invention;

la figura 2A rappresenta una vista in sezione trasversale illustrante un esempio di contenitore del ricetrasmettitore di onde ultrasoniche illustrato dalla figura 1, il contenitore essendo rappresentato lungo un piano parallelo alla sua superficie inferiore; e la figura 2B rappresenta una sezione verticale illustrante il contenitore lungo la linea b-b della figtira 2A; Figure 2A is a cross-sectional view illustrating an example of an ultrasonic wave transceiver container illustrated in Figure 1, the container being shown along a plane parallel to its lower surface; and Figure 2B is a vertical section showing the container along the line b-b of Figure 2A;

la figura 3A rappresenta un diagramma illustrante la relazione tra t2/tl e l'angolo completo a metà del valore massimo quando si fa variare A/t2; Figure 3A is a diagram illustrating the relationship between t2 / t1 and the full angle at half the maximum value when A / t2 is varied;

la figura 4 rappresenta un diagramma illustrante la relazione tra t2/tl ed il tempo di riverberazione quando si fa variare A/t2; Figure 4 is a diagram illustrating the relationship between t2 / t1 and the reverberation time when A / t2 is varied;

la figura 5 rappresenta un diagramma illustrante la relazione tra A/t2 e l'angolo completo a metà del valore massimo quando si fa variare t2/tl; Figure 5 is a diagram illustrating the relationship between A / t2 and the full angle at half the maximum value when t2 / t1 is varied;

la figura 6 rappresenta un diagramma illustrante la relazione tra A/t2 ed il tempo di riverberazione quando si fa variare t2/tl; Figure 6 is a diagram illustrating the relationship between A / t2 and the reverberation time when t2 / tl is varied;

la figura 7 rappresenta un diagramma illustrante una gamma desiderabile di valori numerici con x = t2/tl e y = A/t2; Figure 7 is a diagram illustrating a desirable range of numerical values with x = t2 / t1 and y = A / t2;

la figura 8 rappresenta un diagramma illustrante la sensibilità dei ricetrasmettitori di onde ultrasoniche; Figure 8 is a diagram illustrating the sensitivity of the ultrasonic wave transceivers;

la figura 9 rappresenta una vista schematica illustrante la portata di rivelazione di un sensore posteriore utilizzato in un'automobile; Figure 9 is a schematic view illustrating the detection range of a rear sensor used in an automobile;

la figura 10 rappresenta un diagramma illustrante la relazione tra l'angolo completo alla metà del valore massimo e la distanza di rivelazione. Figure 10 is a diagram illustrating the relationship between the full angle at half the maximum value and the detection distance.

DESCRIZIONE DELLE REALIZZAZIONI PREFERENZIALI DESCRIPTION OF THE PREFERENTIAL REALIZATIONS

La figura 1 rappresenta una vista schematica in sezione illustrante un ricetrasmettitore di onde ultrasoniche conforme ad una realizzazione della presente invenzione. Questo ricetrasmettitore di onde ultrasoniche 10 comprende un contenitore sensibilmente cilindrico 12. Il contenitore 12 è realizzato ad esempio in alluminio. Sul fondo interno del contenitore, sono realizzate una parte con parete spessa 14 e delle parti con parete sottile 16. Un elemento vibratore piezoelettrico 18 è fissato alla parte con parete spessa 14 nel fondo interno del contenitore 12. Un elettrodo dell'elemento vibratore piezoelettrico 18 è collegato al contenitore che è collegato alla massa. Un materiale fonoassorbente 20 è disposto sul lato opposto alla superficie del fondo interno<' >del contenitore 12 e l'elemento vibratore piezoelettrico 18 è disposto in mezzo. Figure 1 is a sectional schematic view illustrating an ultrasonic wave transceiver according to an embodiment of the present invention. This ultrasonic wave transceiver 10 comprises a sensibly cylindrical container 12. The container 12 is made for example of aluminum. On the inner bottom of the container, a thick-walled part 14 and thin-walled parts 16 are made. A piezoelectric vibrating element 18 is attached to the thick-walled part 14 in the inner bottom of the container 12. An electrode of the piezoelectric vibrating element 18 it is connected to the container which is connected to the ground. A sound absorbing material 20 is disposed on the side opposite to the surface of the inner bottom of the container 12 and the piezoelectric vibrating element 18 is disposed in between.

Un condensatore 22 è disposto di fronte all'elemento vibratore piezoelettrico 18 attraverso il materiale fonoassorbente 20. Alcuni elementi di fissaggio 24 costituiti da gomma al silicone o simile sono montati alle due estremità del condensatore 22. Un elettrodo del condensatore 22 e l'altro elettrodo dell'elemento vibratore piezoelettrico 18 sono collegati elettricamente da un conduttore 26. Un morsetto esterno 28 è collegato ad un elettrodo del condensatore 22. L'altro elettrodo del condensatore 22 è collegato al contenitore che è collegato alla massa tramite un conduttore (non rappresentato). Inoltre, un morsetto esterno (non rappresentato) è fissato al contenitore 12. A capacitor 22 is arranged in front of the piezoelectric vibrating element 18 through the sound absorbing material 20. Some fasteners 24 made of silicone rubber or the like are mounted at the two ends of the capacitor 22. One electrode of the capacitor 22 and the other electrode of the piezoelectric vibrating element 18 are electrically connected by a conductor 26. An external terminal 28 is connected to an electrode of the capacitor 22. The other electrode of the capacitor 22 is connected to the container which is connected to ground by a conductor (not shown) . Furthermore, an external clamp (not shown) is fixed to the container 12.

Il fondo interno del contenitore 12 è riempito con un primo adesivo 30, ad esempio un adesivo a base di silicone dotato di viscosità relativamente elevata. Il primo adesivo copre il materiale fonoassorbente 20 e l'elemento vibratore piezoelettrico 18. Lo scopo dell'utilizzo di un adesivo con viscosità elevata è di minimizzare l'influenza del adesivo impregnato nel materiale fonoassorbente per quanto riguarda le caratteristiche acustiche. Dopo l'indurimento del primo adesivo 30, gli elementi di fissaggio 24 sono montati sui due lati del condensatore 22. Inoltre, un secondo adesivo 32, ad esempio un adesivo a base di silicone dalla viscosità relativamente bassa riempie la parte superiore. La ragione dell'utilizzo di un adesivo dalla viscosità relativamente bassa come secondo adesivo è la facilitazione dell'azione di riempimento. The inner bottom of the container 12 is filled with a first adhesive 30, for example a silicone-based adhesive having a relatively high viscosity. The first adhesive covers the sound absorbing material 20 and the piezoelectric vibrating element 18. The purpose of using a high viscosity adhesive is to minimize the influence of the impregnated adhesive in the sound absorbing material as regards the acoustic characteristics. After curing of the first adhesive 30, the fasteners 24 are mounted on the two sides of the condenser 22. In addition, a second adhesive 32, such as a relatively low viscosity silicone-based adhesive, fills the top. The reason for using a relatively low viscosity adhesive as a second adhesive is to facilitate the filling action.

La figura 2A rappresenta una vista in sezione trasversale illustrante un esempio di contenitore 12 del ricetrasmettitore di onde ultrasoniche 10 illustrato dalla figura 1, il contenitore essendo rappresentato lungo un piano parallelo alla sua superficie inferiore o fondo e la figura 2B rappresenta una sezione verticale illustrante il contenitore lungo la linea b-b della figura 2A. Come illustrato dalla figura 2A, una parte cava del contenitore 12 viene realizzata, ad esempio con una forma sostanzialmente ovale in una vista in pianta. Nella direzione dell'asse lungo dell'ovale, le parti con parete sottile 16, più sottili della parte con parete spessa 14, vengono realizzate su entrambi i lati della parte con parete spessa 14. D'altro canto, la parte con parete spessa 14 è realizzata in modo da estendersi nella direzione dell'asse corto dell'ovale. Il recetrasmettitore di onde ultrasoniche 10 illustrato dalla figura 1 viene utilizzato in modo che la direzione dell'asse lungo della sezione trasversale del contenitore 12 sia orientata nella direzione verticale rispetto al suolo, mentre l'asse corto è orientato nella direzione orizzontale rispetto al suolo. Nel ricetrasmettitore di onde ultrasoniche 10, la superficie esterna del fondo del contenitore 12 definisce una superficie di trasmissione/ricezione. Qui, la forma della sezione trasversale del contenitore 12 non è limitata ad una forma sostanzialmente ovale, ma può essere una forma sostanzialmente rettangolare, una forma sostanzialmente ellittica o una forma sostanzialmente circolare. Figure 2A is a cross-sectional view illustrating an example of the container 12 of the ultrasonic wave transceiver 10 illustrated by Figure 1, the container being shown along a plane parallel to its bottom or bottom surface and Figure 2B is a vertical section illustrating the container along line b-b of Figure 2A. As illustrated in Figure 2A, a hollow part of the container 12 is made, for example with a substantially oval shape in a plan view. In the direction of the long axis of the oval, the thin-walled parts 16, thinner than the thick-walled part 14, are made on both sides of the thick-walled part 14. On the other hand, the thick-walled part 14 it is made to extend in the direction of the short axis of the oval. The ultrasonic wave transceiver 10 illustrated in Figure 1 is used so that the direction of the long axis of the cross section of the container 12 is oriented in the vertical direction with respect to the ground, while the short axis is oriented in the horizontal direction with respect to the ground. In the ultrasonic wave transceiver 10, the outer surface of the bottom of the container 12 defines a transmitting / receiving surface. Here, the cross-sectional shape of the container 12 is not limited to a substantially oval shape, but can be a substantially rectangular shape, a substantially elliptical shape or a substantially circular shape.

Facendo variare lo spessore della parte con parete spessa 14, ciascuna delle parti con parete sottile 16 e la parete laterale 12a realizzata in modo continuo con le parti con parete sottile 16 nel contenitore illustrato dalla figura 2, sono stati misurati gli angoli interi alla metà del valore massimo ed i tempi di riverberazione del ricetrasmettitore di onde ultrasoniche 10 che utilizza questi contenitori 12. I risultati delle misure sono riportati nelle tabelle 1 a 10 e nelle figure 3 a 6. Qui, il contenitore 12 utilizzato in questa realizzazione è completamente realizzato in alluminio e presenta un diametro di 18 mm. By varying the thickness of the thick-walled part 14, each of the thin-walled parts 16 and the sidewall 12a made continuously with the thin-walled parts 16 in the container illustrated by FIG. 2, the whole angles at the middle of the maximum value and reverberation times of the ultrasonic wave transceiver 10 using these containers 12. The results of the measurements are reported in tables 1 to 10 and in figures 3 to 6. Here, the container 12 used in this embodiment is completely made of aluminum and has a diameter of 18 mm.

(Tabella 1) (Table 1)

t2/tl t2 / tl

043 050 057 064 071 043 050 057 064 071

t2/tl t2 / tl

0,43 0,50 0,57 0,64 0,71 0.43 0.50 0.57 0.64 0.71

(Tabella 6) (Table 6)

Quindi, la tabella 11 e la figura 10 illustrano la relazione tra 1<1>angolo completo a metà valore massimo e la distanza di rivelazione nella direzione verticale, con un'altezza d'installazione di 40 cm, quando il ricetrasmettitore di onde Therefore, Table 11 and Figure 10 illustrate the relationship between 1 <1> full angle at half maximum value and the detection distance in the vertical direction, with an installation height of 40cm, when the wave transceiver

ultrasoniche 10 viene utilizzato come sensore posteriore in un'automobile, come illustrato dalla figura 10. ultrasonic 10 is used as a rear sensor in an automobile, as illustrated by Figure 10.

Tabella 11 Table 11

Posizione d'installazione del recetrasmettitore di onde ultrasoniche: altezza di 40 cm dal suolo. Installation position of the ultrasonic wave transceiver: height of 40 cm from the ground.

Come possiamo vedere dalla tabella 11 e dalla figura 10, più piccolo è l'angolo completo a metà del valore massimo, è più lunga è la distanza di rivelazione. In modo particolare, la distanza di rivelazione in un contenitore dove l'angolo completo a metà del valore massimo è di 40°, è 1,5 volte la distanza per un contenitore con un angolo completo a metà del valore massimo di 60°. Tuttavia, in questo ricetrasmettitore di onde ultrasoniche 10, dato che la superficie di trasmissione/ricezione serve sia come superficie di trasmissione, sia come superficie di ricezione per le on-de ultrasoniche, a meno che le vibrazioni che accompagnano la trasmissione delle onde siano isola As we can see from Table 11 and Figure 10, the smaller the full angle at half the maximum value, the longer the detection distance. In particular, the detection distance in a container where the full angle at half the maximum value is 40 ° is 1.5 times the distance for a container with a full angle at half the maximum value of 60 °. However, in this ultrasonic wave transceiver 10, since the transmitting / receiving surface serves both as a transmitting surface and as a receiving surface for the ultrasonic waves, unless the vibrations accompanying the wave transmission are isolated.

te in tempo più breve possibile, le onde riflesse vengono immerse nelle vibrazioni quando vengono trasmesse e questo ne impedisce la rivelazione da parte del ricetrasmettitore di onde ultrasoniche. Quindi, è praticamente necessario, oltre ad avere un angolo completo a metà del valore massimo di piccolo valore, che il tempo di riverberazione non sia superiore a 1,5 ms nelle condizioni in cui delle gocce d'acqua hanno aderito alla superficie ricetrasmittente. Se il tempo di riverberazione non è superiore a 1,5 ms in presenza di gocce d'acqua aderenti alla superficie ricetrasmittente, si ottiene un tempo di riverberazione minore in condizioni di asciutto. In the shortest possible time, the reflected waves are immersed in the vibrations when they are transmitted and this prevents their detection by the transceiver of ultrasonic waves. Therefore, it is practically necessary, in addition to having a full angle in half of the maximum value of small value, that the reverberation time is not more than 1.5 ms in the conditions in which drops of water have adhered to the transceiver surface. If the reverberation time is not more than 1.5 ms in the presence of water droplets adhering to the transceiver surface, a shorter reverberation time is obtained in dry conditions.

Pertanto, dai risultati precedenti, si deducono che le condizioni che permettono di ottenere simultaneamente un angolo completo a metà del valore massimo non superiore a 40° ed un tempo di riverberazione non superiore a 1,5 ms, e queste sono indicate nella tabella 12. Therefore, from the previous results, we deduce that the conditions that allow to obtain simultaneously a full angle in half of the maximum value not exceeding 40 ° and a reverberation time not exceeding 1.5 ms, and these are indicated in table 12.

0/ : angolo completo a metà del valore massimo = 40° o meno 0 /: full angle in half of the maximum value = 40 ° or less

/O: tempo di riverberazione = 1,5 ms o meno / O: reverberation time = 1.5 ms or less

Per ottenere gli effetti desiderati dalla presente invenzione , come possiamo vedere nella tabella 12, quando il rapporto tra lo spessore t2 delle parti con parete sottile 16 rispetto allo spessore tl della parte con parete spessa 14 è 0,57, è auspicabile che il rapporto tra lo spessore A della parte laterale 12a rispetto allo spessore t2 della parte con parete sottile 16 sia compreso tra 0,75 e 1,75. To achieve the desired effects of the present invention, as we can see in Table 12, when the ratio of the thickness t2 of the thin-walled parts 16 to the thickness tl of the thick-walled part 14 is 0.57, it is desirable that the ratio of the thickness A of the lateral part 12a with respect to the thickness t2 of the thin-walled part 16 is between 0.75 and 1.75.

Quando il rapporto tra lo spessore t2 della parte con parete sottile 16 rispetto allo spessore tl della parte con parete spessa 14 è 0,50, è auspicabile che il rapporto tra lo spessore A della parte laterale 12a e lo spessore t2 della parte con parete sottile 16 sia compreso tra 1,25 e 1,75. When the ratio of the thickness t2 of the thin-walled part 16 to the thickness tl of the thick-walled part 14 is 0.50, it is desirable that the ratio of the thickness A of the side part 12a to the thickness t2 of the thin-walled part 16 is between 1.25 and 1.75.

Inoltre, quando il rapporto tra lo spes-sore t2 della parte con parete sottile 16 e lo spessore tl della parte con parete spessa 14 è 0,64, è auspicabile che il rapporto tra lo spessore A della parte laterale 12a e lo spessore t2 della parte con parete sottile 16 sia compreso tra 0,75 e 1,25. Furthermore, when the ratio between the thickness t2 of the thin-walled part 16 and the thickness tl of the thick-walled part 14 is 0.64, it is desirable that the ratio between the thickness A of the side part 12a and the thickness t2 of the thin-walled part 16 is between 0.75 and 1.25.

Da questi risultati, si ricava la relazione illustrata dalla figura 7. Cioè, se x = t2/tl e y = A/t2, lo spessore tl della parte con parete spessa 14, lo spessore t2 di ciascuna delle parti con parete sottile 16 e lo spessore A della parte laterale 12a sono tali che x e y si trovino nell'intervallo definito dalle seguenti equazioni, gli effetti desiderati della presente invenzione possono essere raggiunti. From these results, the relationship illustrated in Figure 7 is derived. That is, if x = t2 / tl and y = A / t2, the thickness tl of the thick-walled part 14, the thickness t2 of each of the thin-walled parts 16 and the thickness A of the side part 12a are such that x and y lie in the range defined by the following equations, the desired effects of the present invention can be achieved.

Nella figura 8, le linee piene indicano le caratteristiche di direttività nelle direzioni verticale e orizzontale del ricetrasmettitore di onde ultrasoniche 10 conformemente ad una realiz-zazione utilizzante un contenitore di alluminio nel quale il diametro è 18 irai, lo spessore tl del-la parte con parete spessa 14 è 0,70 mm, lo spessore t2 di ciascuna delle parti con parete sottile 16 è 0,40 mm e lo spessore A della parte laterale 12a che assicura la continuità con le parti con parete sottile è 0,4 mm. In FIG. 8, the solid lines indicate the directivity characteristics in the vertical and horizontal directions of the ultrasonic wave transceiver 10 according to an embodiment using an aluminum container in which the diameter is 18 irai, the thickness tl of the part with thick wall 14 is 0.70 mm, the thickness t2 of each of the thin-walled parts 16 is 0.40 mm and the thickness A of the side part 12a which ensures continuity with the thin-walled parts is 0.4 mm.

Inoltre, nella figura 8, le linee tratteggiate indicano le caratteristiche di direttività nella direzione verticale del ricetrasmettitore di onde ultrasoniche 10 conformemente ad un esempio di confronto utilizzante un contenitore di alluminio nel quale il diametro è 18 mm, lo spessore tl della parte con parete spessa è 0,70 mm, lo spessore t2 di ciascuna delle parti con parete sottile à 0,30 mm e lo spessore A della parte laterale 12a che assicura la continuità con la parte con parete sottile è 0,4 mm. Furthermore, in Figure 8, the dashed lines indicate the directivity characteristics in the vertical direction of the ultrasonic wave transceiver 10 according to a comparative example using an aluminum container in which the diameter is 18 mm, the thickness tl of the thick-walled part is 0.70 mm, the thickness t2 of each of the thin-walled parts is 0.30 mm and the thickness A of the side part 12a which ensures continuity with the thin-walled part is 0.4 mm.

E' ovvio dalla figura 8 che l'angolo completo a metà del valore massimo (che vale approssimativamente 30°) del ricetrasmettitore di onde ultrasoniche 10 conformemente alla realizzazione della presente invenzione permette di ottenere caratteristiche di direttività superiori nella direzione verticale rispetto all'angolo completo a metà del valore massimo (approssimativamente 60°) dell'esempio convenzionale. It is obvious from Figure 8 that the full angle at half of the maximum value (which is approximately 30 °) of the ultrasonic wave transceiver 10 according to the embodiment of the present invention allows to obtain superior directivity characteristics in the vertical direction with respect to the full angle. half of the maximum value (approximately 60 °) of the conventional example.

Quindi, conformemente al ricetrasmettitore di onde ultrasoniche 10 di questa realizzazione, dato che l'angolo completo a metà del valore massimo nella direzione verticale non è superiore a 40°, la distanza di rivelazione può essere aumentata ed è più difficilmente soggetta all'influenza delle onde riflesse dal suolo. Inoltre, conformemente al ricetrasmettitore di onde ultrasoniche 10 di questa realizzazione, dato che il tempo di riverberazione non è superiore a 1,5 ms quando delle gocce d'acqua aderiscono alla superficie di trasmissione/ricezione, l'influenza delle onde di trasmissione sulle onde riflesse può essere minimizzata. Hence, in accordance with the ultrasonic wave transceiver 10 of this embodiment, since the full angle at half of the maximum value in the vertical direction is not more than 40 °, the detection distance can be increased and is more difficultly subject to the influence of waves reflected from the ground. Also, in accordance with the ultrasonic wave transceiver 10 of this embodiment, since the reverberation time is no more than 1.5 ms when water droplets adhere to the transmitting / receiving surface, the influence of the transmitting waves on the reflexes can be minimized.

Come è evidente da quanto precede, conformemente alla presente invenzione, si realizza un ricetrasmettitore di onde ultrasoniche nel quale la portata di trasmissione/ricezione in almeno una direzione è relativamente stretta e che presenta caratteristiche di riverberazione stabili. Questo ricetrasmettitore di onde ultrasoniche presenta una grande distanza di rivelazione e può essere utilizzato come sensore posteriore dotato di prestazioni superiori. As is evident from the foregoing, in accordance with the present invention, an ultrasonic wave transceiver is provided in which the transmission / reception range in at least one direction is relatively narrow and which has stable reverberation characteristics. This ultrasonic wave transceiver features a large detection distance and can be used as a rear sensor with superior performance.

Sebbene la presente invenzione sia stata descritta con riferimento a quelle<- >che sono ora ritenute le realizzazioni preferenziali, deve essere inteso che vari cambiamenti e modifiche possono essere introdotti senza uscire dalla portata dell'invenzione nei suoi aspetti più ampi, e pertanto, si intende che le rivendicazioni allegate coprono questi cambiamenti e modifiche come contemplate nell'ambito e nello spirito dell'invenzione. Although the present invention has been described with reference to those <-> which are now believed to be the preferred embodiments, it is to be understood that various changes and modifications can be introduced without departing from the scope of the invention in its broader aspects, and therefore, it is intends that the appended claims cover these changes and modifications as contemplated within the scope and spirit of the invention.

Claims

CLAIMS 1. Ultrasonic wave transceiver comprising: - a cylindrical container equipped with a bottom; - a piezoelectric vibrator fixed to the lower internal surface of the bottom of the aforesaid container; - a transceiver surface of ultrasonic waves defined by the lower external surface of the bottom of the aforesaid container; the aforesaid bottom of the aforesaid container comprising a part with a thick wall on which the piezoelectric vibrator is fixed and a part with a thin wall, thinner than the aforesaid part with a thick wall, and by the fact that: if the thickness of the thick-walled part is tl, the thickness of the thin-walled part is t2, the thickness of a side part made continuously with the thin-walled part is A and the equations x = t2 / tl and Y apply = A / t2, the aforementioned ultrasonic wave transceiver being made in such a way that x and y are contained in the range defined by the following equations: